宇宙の大規模構造:銀河団、超銀河団、そして宇宙の網目構造
宇宙を広大なスケールで見ると、銀河はランダムに分布しているのではなく、集団を作って存在していることがわかります。数十個から数千個の銀河が集まったものを銀河団、さらに複数の銀河団が集まったものを超銀河団と呼びます。そして、これらの銀河団や超銀河団は、まるで泡のような網目状の構造(宇宙の網目構造)を形成していると考えられています。本記事では、宇宙の大規模構造がどのように形成され、どのような特徴を持っているのか、最新の観測データやシミュレーション結果に基づいて徹底的に解説します。
初期宇宙におけるわずかな密度の揺らぎが、重力によって徐々に成長し、物質の濃い領域と薄い領域が形成されました。物質の濃い領域では、重力によってさらに物質が集まり、銀河や銀河団が誕生しました。一方、物質の薄い領域は、ボイドと呼ばれる巨大な空洞となり、銀河がほとんど存在しない空間となっています。
銀河団は、数百万光年スケールに広がる巨大な重力的な束縛系であり、内部には高温のプラズマ(銀河団ガス)が存在しています。この銀河団ガスは、X線を放射しており、銀河団の質量や温度を知るための重要な手がかりとなります。超銀河団は、さらに大きな構造であり、複数の銀河団が緩やかに集まったものです。私たちの天の川銀河が属する局部銀河群は、おとめ座超銀河団の一部です。
宇宙の網目構造は、これらの銀河団や超銀河団が、フィラメントと呼ばれる鎖状の構造で結ばれ、ボイドと呼ばれる空洞を取り囲むように形成されています。この大規模構造の形成と進化は、ダークマターの重力的な影響によって支配されていると考えられています。最新の宇宙論的シミュレーションは、観測される宇宙の大規模構造を非常によく再現しており、私たちの宇宙像をより深く理解する上で重要な役割を果たしています。
初期宇宙におけるわずかな密度の揺らぎが、重力によって徐々に成長し、物質の濃い領域と薄い領域が形成されました。物質の濃い領域では、重力によってさらに物質が集まり、銀河や銀河団が誕生しました。一方、物質の薄い領域は、ボイドと呼ばれる巨大な空洞となり、銀河がほとんど存在しない空間となっています。
銀河団は、数百万光年スケールに広がる巨大な重力的な束縛系であり、内部には高温のプラズマ(銀河団ガス)が存在しています。この銀河団ガスは、X線を放射しており、銀河団の質量や温度を知るための重要な手がかりとなります。超銀河団は、さらに大きな構造であり、複数の銀河団が緩やかに集まったものです。私たちの天の川銀河が属する局部銀河群は、おとめ座超銀河団の一部です。
宇宙の網目構造は、これらの銀河団や超銀河団が、フィラメントと呼ばれる鎖状の構造で結ばれ、ボイドと呼ばれる空洞を取り囲むように形成されています。この大規模構造の形成と進化は、ダークマターの重力的な影響によって支配されていると考えられています。最新の宇宙論的シミュレーションは、観測される宇宙の大規模構造を非常によく再現しており、私たちの宇宙像をより深く理解する上で重要な役割を果たしています。